纳米粒子介导的共递送系统的最新进展：医学和农业领域的一个有前途的策略

在过去的十年中，由纳米粒子介导的药物和基因传递系统在生命科学领域得到了广泛研究。纳米递送系统的应用可以显著提高所携带成分的稳定性和递送效率，克服癌症治疗中给药途径的缺陷，并可能保持农业系统的可持续性。然而，单独递送药物或基因有时不能达到令人满意的效果。纳米颗粒介导的共递送系统可以同时加载多种药物和基因，并提高各成分的有效性，从而在癌症治疗和害虫管理中放大疗效并表现出协同效应。联合递送系统在医学领域得到广泛报道，最近开始出现其在农业领域应用的研究（图 1）。在这份进展报告中，我们总结了药物和基因共递送系统的制备和应用的最新进展，并讨论了设计和制造中挑战和未来前景。

图 1. 联合递送系统的路线和机制

基于NP的共递送系统的应用主要分为协同和互补功能。共递送系统，无论是药物递送、基因递送还是多药递送，都应立足于解决农药发展的瓶颈。利用共递送系统的协同模式，集中在某个方向，可以进一步减少和增强相应的药物和纳米材料。例如，使用常规杀虫剂与其相应的针对抗性相关基因的 RNA 杀虫剂的共同递送，避免了开发新杀虫剂的高成本，并赋予传统杀虫剂新的生命（未发表的数据）。另一方面，两者的互补作用可以减少农药的施用频率和纳米材料的用量，对环境更加友好。例如，以致病疫霉为目标的植物诱导剂纤维二糖和 PiHmp1 + PiCut3 的 dsRNA 的共同递送取得了显著的结果。该多组分纳米杀虫剂不仅可以更高效地进入致病疫霉进行基因沉默，还可以增强植物的内吸抗性。它对马铃薯晚疫病的保护作用甚至高于广泛使用的商业杀菌剂代森锰锌（未发表的数据）。尽管大多数纳米粒子的环境安全性仍不清楚，但最近的研究表明，SPc 在极高浓度下对非目标生物有一些负面影响。为了预防或抑制植物病害，研究人员可以开发针对植物病原体的纳米杀真菌剂；免疫诱导剂和多种植物胁迫纳米肥料。多种杀虫剂，包括化学或生物杀虫剂以及针对害虫的 RNA 杀虫剂，可以有针对性地组合用于地上和地下害虫（图 2）。 

图 2. 联合递送系统在农业领域的应用前景广阔

包括叶面喷洒、灌溉和树干注射在内的多种应用方法也可以针对特定应用进行改进。NPs和RNA农药的生产成本应进一步降低，共递送系统的田间应用已初步实现。

原文链接：

https://doi.org/10.3390/ijms24065121